Sviluppo di algoritmi per l'identificazione automatica e l'analisi morfologica dei Motor Evoked Potentials (MEP) in soggetti sani e post-ictus

La perdita di funzione motoria che segue l’ictus, insieme alla possibile insorgenza di spasticità, costituisce una delle principali cause di disabilità permanente nell’adulto. A fini clinici è quindi utile disporre di marcatori neurofisiologici sensibili e riproducibili della riorganizzazione corticospinale. In questo scenario, i Motor Evoked Potentials (MEP), registrati tramite elettromiografia in risposta a stimolazione magnetica transcranica (TMS), rappresentano uno strumento privilegiato per indagare l’integrità e la plasticità delle vie motorie. Tuttavia, due limiti ne riducono l’affidabilità clinica: le risposte ipsilaterali (iMEP), potenzialmente fondamentali per comprendere i meccanismi di riorganizzazione post-lesionale, risultano deboli, rumorose e variabili; inoltre, le analisi convenzionali si concentrano soprattutto sull’intensità del segnale, trascurando aspetti morfologici (come dispersione temporale, polifasia) che potrebbero fornire indicazioni prognostiche più fini. Per affrontare queste criticità, in questa tesi sono stati sviluppati uno strumento soggetto-dipendente per l’identificazione affidabile dei MEP controlaterali e ipsilaterali, basato su un approccio integrato template-driven e procedure automatiche di rilevamento, e una pipeline robusta e riproducibile per l’analisi morfologica che, dopo un denoising mediante PCA, estrae alcune metriche sintetiche descrittive. L’applicazione del metodo mostra un incremento significativo di accuratezza e specificità nell’identificazione degli iMEP rispetto all’algoritmo standard, riducendo drasticamente i falsi positivi. Inoltre, le caratteristiche morfologiche ricavate discriminano coerentemente tra soggetti sani e pazienti post-ictus e tra emisferi nei pazienti, evidenziando anche alcune caratteristiche emerse nelle risposte ipsilaterali con potenziale valore prognostico, offrendo una metodologia solida per esplorare in modo più esteso e sistematico queste informazioni. Complessivamente, i risultati indicano che l’integrazione di criteri di identificazione più selettivi con descrittori morfologici avanzati arricchisce la valutazione funzionale dei MEP, offrendo prospettive concrete non solo per una stratificazione clinica più precisa e un monitoraggio mirato della riabilitazione post-ictus, ma anche per una possibile individuazione precoce di caratteristiche ancora poco esplorate con potenziale valore prognostico.